继电保护安全自动装置及调度自动化ppt课件

1、 注册电气工程师复习辅导 继电维护、平安自动安装及调度自动化 华北电力设计院 钟德明. 1.电力系统的组成：是由许多发、输、变、配电及用电的一次和二次设备所构成的电力消费运转系统。是一个庞大的多源、多节点、多输入、多输出，运转复杂的互连电网。 2.电力系统的特点：电能量的消费供应与消费在同一时间完成，不能存储，即用即发。电网运转环境非常复杂，而电气设备的缺点是难免的，因此保证电网的平安稳定运转非常重要。 3.保证电网平安稳定运转的技术手段：电网中的任何扰动都会影响电网的稳定运转。电网发生缺点时必需尽快切除缺点，保证无缺点系统的稳定运转。继电维护安装是在任何电气设备发生缺点时快速切除缺点，保证电

2、网平安稳定运转；平安自动安装是在电网发生缺点或异常运转时起控制造用的自动安装；调度自动化是指挥、协调电网运转操作、事故处置，坚持电网的平安稳定运转。三者是当前控制电网的主要技术手段。前言：电力系统与继电维护、平安自动安装及调度自动化1.电力系统有三大特点全网的电气设备是在同一个频率下同步运转50周 。电压问题是部分问题电力设备事故是不可防止的电力系统需求三大支柱合理的电网构造是电网平安稳定的物质根底需求平安自动安装协调配合技术管理程度是平安稳定运转的保证电网发生缺点的三道防线单一缺点不损失负荷单一严重缺点，保证系统稳定，允许损失部分负荷。 多重严重缺点，不能保证系统稳定时，采取一切措施，电网不

3、能解体瓦解和大面积停电设置解列点3. 一电力系统继电维护1.1继电维护和平安自动安装： 1)继电维护是当电力系统发生缺点时，能及时发出告警或使断路器跳闸，快速切除缺点，终止缺点开展，保证电网平安稳定运转；平安自动安装是防止电力系统发生缺点情况时失去稳定和防止发生大面积停电事故的自动安装。 2)用于维护电力元件的成套安装普通统称继电维护安装；用于维护电力系统平安稳定的普通统称平安自动安装。 3) 任何电力元件不得在无继电维护的形状下运转。当电力元件发生缺点时要求维护安装在最短时间、最小范围内，按预先设定的方式，将缺点设备从运转系统中断开。继电维护分主设备维护和系统维护。 发电机、变压器、等元件缺

4、点,由主设备维护来切除；线路缺点属系统维护有线路维护切除。但相互间还有后备作用，需求配合。4. 1.1.1电力系统对继电维护根本要求 继电维护应满足四性要求：可靠性：信任性和平安性指维护该动时动，不该动时不动。选择性：首先由缺点元件本身维护切除缺点，当本身维护或 断路器拒动时才允许相邻元件的维护动作切除缺点。灵敏性：维护安装具有的正确动作才干的裕度，普通以灵敏系数表示，不同类型维护的灵敏系数要求不同。速动性：维护安装应尽快切除缺点。提高系统稳定，减轻设备损坏程度，减少缺点涉及范围，提高重合闸和自投的效果。 因此在继电维护研制、安装选型、整定计算、维护配置、回路接线及工程设计等方面，都要围绕四性

5、的原那么思索。5.1.1.2.电网构造要求与平安稳定规范 电网建立应满足电力系统平安可靠、运转灵敏、经济合理的根本要求。合理的电网构造是电力系统平安稳定的根底。1.电力系统扰动：分小扰动和大扰动两类：小扰动指正常负荷动摇、功率及潮流变化、变压器调分头等引起的扰动。大扰动指系统元件短路、切换操作和其他较大的功率或阻抗变化引起的扰动。后者与继电维护和平安自动安装关系亲密。2.电力系统接受大扰动才干的三级稳定规范。 第一级规范：在发生第一类缺点单一缺点扰动后，能坚持系统稳定运转和电网正常供电。 第二级规范：在发生第二类缺点单一严重缺点，扰动后，能坚持系统稳定运转但允许损失部分负荷。 第三级规范：在发

6、生第三类缺点多重严重缺点，扰动后，当不能坚持系统稳定运转时，必需防止系统解体并尽量减少负荷损失。6.单一缺点：任何线路单相瞬时接地缺点并重合胜利。 双回以上线路，有一回线永久缺点断开 任一台发电机跳闸。 任一回交流联络线跳开。单一严重缺点： 单回线单相永久缺点重合不胜利及无缺点三相断开。 同塔双回线异名相缺点重合不胜利，双回线三相断开。 一段母线缺点。多重严重缺点：缺点时断路器拒动。 缺点时继电维护及自动安装误动或拒动。 丧失大容量发电厂61.： 1.1.3.继电维护用电流互感器及电压互感器维护用电流互感器：P类、 TPS类、低漏磁顺应于对复归时间要求严厉的断路器失灵维护 TPX类、TPY类、

7、TPZ类。具有暂态特性的电流互感器。330kV及以上线路维护用电流互感器宜选用TPY。 220kV及以下系统维护用电流互感器宜选用类。 新型电子式电流互感器； 互感器的平安接地。 二次回路必需有且只能有一点接地。普通在CT端子箱。 几组并联CT也只能一点接地，在维护屏接地。双断路器、母线维护差动及其他差动维护 ，只允许一点接地，接地点在控制室，N600。7. 1.1.4.电力系统的缺点 1) 电力系统的中性点接地方式： 有直接接地、不接地、经电阻接地、经电抗或消弧线圈接地。大电流接地系统、小电流接地系统 电网中性点接地方式，决议主变压器中性点接地方式。为降低设备的绝缘程度，目前我国110kV及

8、以上电网均为直接接地方式大电流接地系统 ，66kV以下采用小电流接地方式。 中性点接地与不接地在发生缺点时的电气量是不同的，继电维护必需根据缺点量来设计动作原理，分析维护动作行为。2)常见缺点类型及特性 缺点种类分：三相短路对称缺点、不对称缺点单相接地短路、两相短路、两相接地短路、线路不对称断相、系统振荡等等。8. 在高压和超高压电网中，绝大多数缺点是单相接地短路，据统计占全部短路缺点的70%-90%左右。随着电网电压的提高，这个比例还在升高。 其次是两相短路接地、两相短路和三相短路缺点。 在中性点非直接接地的电网中，短路缺点主要是两相短路，包括两相接地短路。在中性点非直接接地的电网中，一相接

9、地不会呵斥短路，只产生不大的电容电流。3)缺点时的电气量序分量。 a在直接接地系统中，三相短路、两相不接地短路：有正序分量、负序分量，无零序分量。 b只需接地缺点单相或两相接地短路缺点时才产生零序电流。9. 4)电力系统振荡与失步 当电力系统发生扰动时， 如维护安装切除缺点线路后，使发电机功角发生变化，并列运转的机组之间相对角度发生摇摆。失去同步运转稳定，引起系统振荡。使线路电流、电压大幅度地周期性动摇。假设处置不当能够导致系统瓦解，大面积停电。10. P 1 2 3当=90时，功率极限到达最大值，Pmax11.124)电力系统振荡与短路时电气量的区别a) 系统振荡时，各点电压和电流均做往复性

10、摆动，短路时电气量是突变的.b) 系统振荡时 ，不同地点的电流和电压的相角可以有不同的，而短路时是一样的.c) 系统振荡时，不破坏三相的对称性，一切电气量是对称的。而短路伴随出现三不相对称. 从维护原理上说反响负序、零序分量的维护及电流差动维护在振荡时是不会误动的。相间电流维护和某些间隔维护会误动.12.1.1.5.高压输电线路常用继电维护安装的运用。1.电流维护： 电流维护的任务原理：以经过维护安装处的电流为作用量的继电维护，当经过电流大于定值时维护动作，称过电流维护。 t0.5s 有相间过电流维护和零序过电流维护 电流维护简单，运用范围广，可与电压、方向、时限等配合，效果将更好。可作成无时

11、限和带时限的多端式电流维护。 零序电流维护：由于电力系统接地缺点几率高，占总缺点的7090，因此接地维护非常重要，而零序电流维护对高电阻接地缺点有较好的维护才干。所以在高压电网也做为接地缺点的后备维护。 当缺点接地电阻不大于220kV100欧姆、330kV150欧姆、500kV300欧姆，维护应能正确动作13. 2. 间隔维护阻抗维护1)间隔维护原理：以丈量线路阻抗为判据的维护安装。主要用于输电线维护。 k1 Z Z R R 间隔维护的动作特性：有园特性、四边形、全阻抗形等。前两种是具方向性，实践运用目前以四边形和园形较多。带方向性可作纵联维护的方向元件。JXRJXJX14. 2)间隔维护的阶

12、梯特性 80-90% 间隔维护最大的特点是：定值不受运转方式和负荷大小的影响。 间隔维护普通有三段或四段，普通都带方向性。维护一段只能整定线路的80-90%，不能维护全线。二段作后备，三段可作相邻线后备。 为了添加安装的可靠性，普通采用启动元件和阻抗元件来组合。启动元件也可采用负序、零序、相电流突变量等。15. 3. 线路纵联维护： 以线路两侧某种电量间的特定关系作为判据，即借助通道将判别量传送到对侧，按照两侧判别量之间的关系来判别区内或区外缺点的维护称为线路纵联维护，线路缺点时使两侧开关同时跳闸。判别量和通道是安装的主要组成部分 纵联维护能实现全线速动。 A k1 B k216. 线路纵联维

13、护的种类： 不同的判别量和传送方式，构成不同的纵联维护安装a) 电流差动式纵联维护、比较同一时间线路各端的电流相位或电流瞬时值：分电流相位比较和电流差动维护两类。 电流相位比较，用公用收发讯机传送载波信号的，如过去常见的高频差动维护。如今光纤通道，可传送数字信号，使电流差动维护得到了广泛运用。b)方向比较维护：比较线路两侧电气量的方向为判据的纵联维护。用功率方向元件或阻抗方向元件。 方向比较维护有欠范围和超范围两种。 纵联方向比较维护有闭锁式、允许式。 如纵联方向、纵联间隔维护等17. 4. 纵联电流差动维护： 以线路两端电流瞬时值的和为动作判据。母线流向线路为正方向，线路流向母线为反方向。

14、由于比较两侧电流的瞬时值，所以对通道要求很高，采用导引线和光纤通道实现电流差动维护。维护定值只需躲外部缺点时的不平衡电流，所以有较高的灵敏度。 纵联电流差动维护，有综合式和分相式两种。分相式纵联电流差动维护是分别比较每相电流的瞬时值，特点是：有选相功能、在分相操作的高压电网中可实现单相重合闸、同塔双回线还可实现按相重合闸。18.5. 高频闭锁方向维护： 维护以比较线路两侧功率方向为判据，区内缺点，两侧正方向功率元件均动作，跳闸。 k1AB正方向正方向19. 区外缺点，一侧正向元件动作，另一侧反向元件动作，后者向对侧发闭锁信号，使两侧维护均不动作。发闭锁信号k1AB 传送的闭锁信号是在非缺点线路

15、上，故对通道要求不高。且闭锁信号是在非缺点线路发送，所以可靠性高。 正方向反方向20.1.2电力系统继电维护的配置1.2.1.对继电维护配置的根本要求 1) 继电维护是电力系统的重要组成部分，电力系统中一切线路、母线等电力设备，都不允许在无继电维护形状下运转，配置继电维护必需符合继电维护技术规程要求、符合四性的要求。2继电维护和安自的配置，要满足电网构造、厂站主接线的要求，并思索电网和厂站运转方式的灵敏性。3)维护安装对各种缺点要能可靠地快速动作，切除缺点时间要能满足系统稳定要求。 4)维护安装能顺应重合闸的要求。分相操作的高压线路，可实现单相重合闸， 单相缺点跳单相，健全相再缺点应能快速跳开

16、三相。5) 系统正常操作、或发生振荡时维护安装不应误动。6)维护安装的零序电流方向元件的电压应采用自产零序电压。 等27条 。21. 1.2.2 影响电网继电维护配置的主要要素。1)电网电压等级：电压等级是电网重要性的标志之一，高压电网的稳定问题突出，暂态过程严重，要求维护安装可靠高、动作快。2)中心点接地方式：影响电网接地维护的选型与配置。3)电网构造方式：要防止成串或成环短线、T接分支等。4)选择性切除缺点时间的要求：按实践情况允许切除缺点的最长时间，如220kV-500kV线路要求主维护近端缺点 20ms，远端缺点30ms不包括通道传送时间。5)缺点类型及概率：但任一元件不能无维护运转。

17、6)事故教训及阅历：采用有成熟运转阅历的维护安装。等。22.1.2.3 主维护、后备维护、辅助维护。1) 主维护：在电力系统中，能满足系统稳定和设备平安要求，能以最快速度有选择地切除缺点的维护安装。有全线速动及按阶梯时间动作两类当必需全线瞬时切除缺点时，应采用对各类缺点有选择性的安装，如性能完善的纵联维护，是具有绝对选择性的主维护。2)后备维护：主维护动作失败或断路器拒动时起作用的维护，具有相对选择性。分远后备和近后备。 远后备：依托相邻线路对侧维护动作切除缺点，称远后备维护。动作时间长，普通用于110kV及以下电网。 近后备：依托本站维护实现后备。如本侧另一套维护，或断路器失灵维护。220k

18、V及以上电压的复杂电网，远后备不能满足要求。故采用近后备。两套独立的维护安装。 220kV及以上采用近后备、110kV及以下采用远后备。3) 辅助维护补充主、后备维护性能或主、后备维护退出时的简单维护23.1.2.4电力网线路维护配置原那么 66kV及以下电网为中性点非有效接地系统，普通采用阶段式电流维护，双侧电源可配带方向的电流维护，有特殊要求的需配快速维护，或全线速动维护。如短路缺点呵斥电厂厂用母线电压低于60%Un，及短线路等。1110kV线路维护配置： 双侧电源如符合以下之一，应装设一套全线速动维护 1)系统稳定要求有必要时；延时段动作有稳定问题 2)线路三相短路，使发电厂厂用母线电压

19、低于允许值普通60 Un以下； 3)如采用全线速动维护，不仅能改善本线路维护性能，且能改善整个电网维护性能。 110kV双侧电源线路：可装设阶段式相间间隔和接地间隔，并配有零序电流维护，切除经电阻接地的短路缺点；或配置纵联维护。 110kV的后备维护宜采用远后备。 110kV线路单侧电源可配置阶段式相电流和零序电流维护，如不能满足要求可装设阶段式相间间隔和接地间隔，并配有一段零序电流维护，切除经电阻接地短路缺点， 24. 2220kV线路维护配置 加强主维护，简化后备维护的根本配置原那么。 加强主维护:全线速动维护双重化，功能完好对各种缺点均能快速切除，由于220kV及以上线路采用分相操作，可

20、实现单相重合闸，因此维护安装必需具备选相功能。对发生不大于100的单相接地缺点应有尽能够强的选相才干准确动作。 简化后备维护：是指主维护双重化配置，同时每套主维护还应带有延时的相间和接地间隔维护、零序电流维护主要为切除不大于100欧姆电阻内的接地缺点作为后备维护。不需再另配后备维护 220kV以上线路采用近后备方式 全线速动维护及瞬时段维护都是主维护 两套主维护互为近后备，线路第II段维护是全线速动维护的近后备维护。 第III段维护是本线路的延时近后备维护，同时也是相邻线路的远后备维护。25. 2 220kV线路维护配置 1) 220kV应配置两套全线速动维护 ，在旁路领路时，至少保管一套全线

21、速动维护。 对两套主维护的要求：2) 两套主维护的交流电流、电压回路、直流电源彼此独立。3)两套主维护均能快速切除全线各种缺点、4) 为实现单相重合闸，两套维护均有选相功能；5) 每套维护分别动作于断路器的一组跳闸线圈6)两套主维护应有相互独立的远方信号传输设备7) 全线速动维护，整组动作时间：近端20ms，远端30ms。3接地缺点的后备：对220kV线路接地短路缺点：宜装设阶段式接地间隔和零序电流维护。对接地电阻不大于100欧姆的接地缺点应能可靠切除。4 相间短路的后备：宜装设阶段式相间间隔维护。* 全线速动维护对具有光纤通道的线路应优先采用光纤电流差动维护，再配以接地和相间的后备维护。26

22、. 3330-500kV线路维护配置： 3.1 330-500kV超高压电网的特殊问题： 输电功率大，电网稳定问题严重；采用大截面分裂导线；大容量发变设备，时间常数大；同杆双回线的跨线缺点；线路分布电容电流大；长线路重负荷，变比大；短路电流的直流分量严重；要采用带气隙CT；长线通道问题；及串补、直流，交流混网及不同的主接线方式等要素。因此维护安装的技术性能应处理上述问题带来的影响。 3.2 330-500kV线路，应按以下原那么实现主维护双重化 1) 配置两套完好、独立的全线速动主维护。 2)两套主维护的交流电流 、交流电压、 直流电源均应相互独立; 3)每套维护均能快速切除各类缺点 4)为实

23、行单相重合闸，两套主维护均应有选相功能。 5)每套维护分别动作于断路器的一组跳闸线圈 6)两套主维护应有相互独立的远方信号传输设备 7)全线速动主维护整组动作时间：近端20ms，远端30ms。 。 27. 330-500kV线路维护：3.3 330-500kV线路应按以下要求配置后备维护 1)采用近后备方式：每套主维护都应具有完好的后备维护时，可不再另设后备维护，如其中一套主维护不具有完好的后备维护，必需再设一套完好、独立的后备维护。 2)后备维护能反响各种缺点类型 3)接地后备维护应保证接地电阻不大于：330kV线路为150欧姆， 500kV为300欧姆。维护有尽能够强的选相才干，并能正确动

24、作。 4)为快速切除中长线出口缺点，宜设专门反响近端缺点的辅助维护。 5)根据一次系统要求装设过电压维护。3.4 通道条件答应时，主维护宜选用分相电流差动维护 ：原理简单、可靠性高、能全线速动、本身具有选相功能 ，同塔双回线路发生跨线缺点维护能有选择性切除缺点，并能实现按相重合闸等。28. 3.5一个半接线维护的特点330-500kV变电所主要方式 一个半断路器接线，运转灵敏、可靠性高。330kV及以上电网采用。 1.线路维护按线路装设，重合闸和失灵维护按断路器为单元装设。 2.母线维护的重要性降低，母线维护不设电压闭锁， 3.母线维护动作不能跳对侧断路器。 4.要配置短引线维护有线路刀闸 。

25、 5.失灵维护动作需跳对侧断路器，方能切除缺点。29.1.3母线维护和断路器失灵维护1.3.1 对母线维护的要求：母线是电力系统的节点，是非常重要的电气元件。 1)220-500kV母线，应装设快速有选择地切除缺点的母线维护。 2)区内各种缺点应正确动作，区外缺点不应CT饱和而误动。 3) 能自动顺应双母线接线，倒闸切换过程不应误动，双母线接线应能有选择性切除缺点。 4) 双母线接线的母线维护应设电压闭锁。一个半接线母线不设电压闭锁 5) 应允许运用不同变比的CT。 6)双母线接线的母线维护动作对有纵联维护的线路应采取措施使对端断路器快速跳闸。一个半接线的母线维护动作不能跳远端断路器。 7)母

26、线维护仅跳三相，且应闭锁各元件的重合闸。 等等30. 1.3.2 母线维护配置1) 110kV及以下母线，配置一套母线维护，如对端维护能快速切除或后备维护切除稳定允许也可不设母线维护。2)重要的220kV母线应配置双套母线维护3) 330-500kV母线双套配置4)一个半断路器接线，每组母线配置2套母线维护。31. 1.3.3 断路器失灵维护 1. 作用；属于近后备维护、缺点时维护动作但断路器拒动，由失灵维护动作切除缺点。还有断路器与互感器之间缺点，属维护死区，也可由失灵维护切除。 2. 失灵维护的判据： 维护动作不前往缺点线路或设备能瞬时复归的出口继电器动作后不前往)有电流(断路器未断开的判

27、别元件动作后不前往)可用相电流元件。 出口继电器前往时间应不大于30ms 失灵维护的判别元件的动作时间和前往时间均不应大于20ms 3. 220kV以上为分相操作的断路器，失灵维护仅思索单相拒动。 4.失灵维护动作时间的整定原那么： 1)一个半断路器失灵维护应瞬时先跳本断路器一次，再经一时限动作于断开相邻断路器。 2)单、双母线的失灵维护，应短 时跳开相关的母联及分段，再经延时动作于与拒动断路器同一母线的一切有源支路的断路器。变压器包括断开接有电源侧的一切断路器。 延时普通按0.35-0.4s整定 32. 5.失灵维护的闭锁： 1)单、双母线设电压闭锁； 2)一个半接线，母线不设电压闭锁。 3

28、)发电机、变压器、高压电抗器断路器的失灵维护，防止闭锁元件灵敏度缺乏，应采取措施或不设闭锁解除闭锁； 4) 与母差维护共用跳闸出口的失灵维护 ，应共用母差维护的闭锁元件，闭锁元件的灵敏度应按失灵维护整定。数字式维护，闭锁元件的灵敏度宜按母线及线路的不同要求分别整定。 6.失灵维护动作应闭锁重合闸。 7.一个半接线，失灵维护动作还应跳开对端断路器 8.变压器非电气量维护动作不启动失灵维护。33. 1.4远方跳闸维护1.4.1需求传送跳闸命令，跳开对侧断路器切除缺点的： 1) 一个半接线失灵维护动作。2)高压侧无断路器的线路并联电抗器维护动作见上图。34. 远方跳闸维护3)线路过电压维护动作。 4

29、)线路变压器组的变压器维护动作。 5)串补线路电容器维护动作，且电容器旁路断路器拒动等35. 1.4.2 远方跳闸维护的要求1)通道，普通采用线路维护通道，2)为了可靠，对非数字通道执行端应设缺点判别元件 3)对采用近后备方式的远方跳闸维护应双重化4)出口跳闸回路要独立于线路维护的出口回路5)闭锁重合闸。36.1.5 继电维护的整定计算1. 整定计算的普通规定1)逐级配合 A.上下级配合，在灵敏度与动作时间上均相互配合以保证缺点时能有选择的动作;B .相邻线维护之间普通主维护和主维护配合后备与后备配合;C.按阶段配合，相间维护与相间维护配合，接地维护与接地维护配合。2. 整定计算时，短路电流计

30、算原那么： 不计发电机、变压器、线路等阻抗参数的电阻部分。 发电机的正序阻抗可采用t0时的初舜值Xd的饱和值。 不思索短路电流的衰减，及强励作用。 不计算缺点点的电阻和接地电阻 不计线路的电容电流和负荷电流的影响。 不计暂态短路中的非周期分量 37. 继电维护的整定计算3.运转方式和变压器中性点接地方式的原那么 1) 整定计算应思索最大运转方式和最小运转方式，但以常见运转方式为根底正常运转方式和N1方式。 2) 变压器中性点接地运转方式的安排，应尽量坚持变电所零序阻抗根本不变。 保证各种运转方式下零序电流和电压分布大致不变，使接地维护具有必要的灵敏度和可靠性。 所以在同一厂站实行部分变压器直接

31、接地，部分变压器不接地。检修时可改接接地变压器。 假设变电一切2台及以上110kV或220kV变压器，普通只将一台变压器中心点接地运转 对有3台及以上110kV或220kV变压器的双母线运转的发电厂，普通正常按2台变压器中心点直接接地运转，把2台变压器分别接在两段母线上。38.继电维护的整定计算4.整定计算常用系数： 可靠系数：过电流维护K1、间隔维护K1； 前往系数：Kf前往量/动作量，过量动作继电器Kf1，欠量动作继电器Kf1 灵敏系数：Klm缺点量/ 整定值。 普通以最小灵敏系要求，不同类型的维护，最小灵敏系数要求不同。5.线路零序电流维护110kV线路零序电流维护 单侧电源线路零序电流

32、维护普通为三段式，终端线也可两段。 零序段按躲过末端接地缺点最大3倍零序电流整定，段按本线路末端接地缺点有灵敏度，应与相邻相邻的或段零序配合。段作本线路经接地电阻缺点和相邻线缺点的后备维护。220-500kV电网的零序电流维护 均采用单相重合闸，故零序电流维护的定值要躲过非全相运转的不平衡电流。非全相形状再发生接地短路，应有反响接地缺点的维护切除缺点。39.二、平安自动安装2.1平安自动安装的根本要求1. 电力系统平安自动安装，是指在电网发生缺点时，为确保电网平安稳定运转，防止系统稳定破坏或事故扩展，起控制造用的自动安装。如自动重合闸、备用电源自投安装、自动切负荷、低频低压减载、自动解列、失步

33、解列等。2.按照电力系统稳定导那么的规范要求，装设平安自动安装，实施紧急控制，防止系统稳定破坏或事故扩展。3.平安自动安装同样要满足继电维护四性的要求。 40.2.1.1平安稳定控制的配置原那么 为保证电网的平安稳定运转，一次系统应建立合理的电网构造和完善的电力设备、合理的运转方式。二次系统应配置性能完善的继电维护系统和适当的安稳控制措施，组成一个完备的防御系统。 通常分为三道防线：1.正常运转形状下的平安稳定控制：在电网接受第一类大扰动时，应有一次系统设备、继电维护、及安稳预防性控制等，组成第一道防线。包括：发电机功率预防性控制、励磁附加控制、并联和串联电容补偿控制、高压直流HVDC功率调制

34、等。2.紧急形状下的平安稳定控制：受第二类大扰动，应有防止稳定破坏和参数严重越限的紧急控制。实现第二道防线：包括发电机汽轮机快速控制汽门、发电机励磁紧急控制、动态电阻制动、并联和串联电容器强行补偿、HVDC功率紧急调制和集中切负荷等。3.极端紧急形状下的平安稳定控制：受第三类大扰动，应配备防止事故扩展防止系统解体的紧急控制。如系统解列、再同步、频率和电压紧急控制，同时防止线路和机组维护在振荡时误动，防止线路和机组连锁跳闸。实现安稳的第三道防线。41.2.2自动重合闸；2.2.1自动重合闸: 3kV以上架空或混合线路普通应装设自动重合闸。2.2.2根本要求：1)重合闸由维护动作启动和断路器与操作

35、把手位置不对应启动。2)手动切断路器，不启动重合闸。3)重合闸动作次数一次重合。4) 能定时自动复归5) 可实现后加速，前加速加速继电维护动作)。6)能接受外部闭锁。2.2.2重合闸动作时限要求1)单电源三重:应大于缺点点的灭弧时间、操作机构预备好再动作时间。2)双侧电源，三重及单重：除1条外，待线路两侧均切除缺点 、应思索潜供电流对灭弧时间的影响。3)系统稳定要求。42. 1)110kV及以下：均为三相操作，故都采用三相重合闸 单电源：三相一次重合闸。特殊情况可采用2次重合闸 双电源： 普通情况可采 用同期鉴定或无压鉴定：维护将缺点线路两侧断路器跳开，一侧先检无压重合，另一侧检同期重合。 *

36、如并列运转的电厂或系统有4条以上联络的线路或3条严密的线路可采用不检同期三相重合闸。 并列运转的电厂或系统之间有2条联络的线路或3条不严密的线路,系统稳定允许时,可采用同步检定和无压检定的三相重合闸。2) 220-500kV：为分相操作机构，具备综合重合闸条件。 a) 220kV单侧电源,可采用不检同期三相重合闸。 b) 220-500kV：普通采用单相重合闸。 * 220kV双电源不检同期和检同步的三相重合闸条件同110kV, c) 330-500kV 同塔双回线，能够发生跨线缺点，为提高系统稳定可采用按相重合闸。d)单相重合闸应思索： 非全相时应有防止维护误动的措施。 长时非全相，应有断开

37、三相措施。e)重合闸应按断路器配置。F)电厂出口应有措施防止机组重合于永久缺点。2.2.3重合闸的配置方式43. 2.3备用电源自动投入安装2.3.1备自投的设置： 1)具有备用电源的发电厂厂用电和变电所的所用电源; 2)有双电源供电，正常一用一备(断开； 3)降压变电所内有备用变压器或互为备用的电源； 4)有备用机组的某些重要辅机。2.3.2备自投的功能要求： 1)除发电厂备用电源快速切换外，应保证任务电源或设备断开后，才投入备用电源； 2)任务电源或设备上的电压，不论何种缘由消逝，除有闭锁信号外，备自投安装均应动作； 3)备自投安装应保证只动作一次。 检验的方法：检母线无电压、线路无电流、

38、任务电源开关断开等。2.3.3发电厂备用电源自投安装：除2.3.2外还应符合以下要求：1)当一个备用电源同时为几个任务电源备用时，备用电源已替代一个任务电源，另一个任务电源又断开，必要时自投安装仍能动作。2)有两个备用电源的情况，如各自独立，应各自装设备自投；当任一备用电源为全厂各任务电源备用时，自投安装应使任一备用电源能对各任务电源实行备自投。3)厂用母线速动维护动作需闭锁备自投。2.3.4 当备自投投于缺点时应有维护加速跳闸。 44.2.4、暂态稳定控制平安稳定安装 2.3.1根据电网的实践情况配置防止暂态稳定破坏的控制安装 1) 要进展稳定计算，根据计算确定稳控方案、控制战略或逻辑。 2

39、) 稳定控制安装，优先采用就地判据的分散式安装，或几个厂站通道联络，组成分布式区域控制系统，尽量防止采用庞大复杂的控制系统。 3) 安装要采用模块化构造，便于开展 。 2.3.2 防止暂态稳定破坏的措施：功率过剩地域，采用发电机快速减出力，切除部分发电机，短时投入电气制动投动态电阻制动等。功率短缺地域，采用发电机快速加出力，切除部分负荷，(改动抽水蓄能机的工况)、快速启动备用机组、调相改发电等。励磁紧急控制、串、并联电容安装的强补、切除并联电抗器、 HVDC紧急调制等。预定地点将部分电网解列以坚持主网稳定。2.3.3 根据相关规定：平安稳定安装宜按双重化配置。45. 2.5失步解列控制1.当系

40、统稳定破坏出现失步时,应采取消除失步振荡的控制措施。 1)装设失步解列控制安装。按预先安排的输电断面将系统解列为各自坚持同步的区域。 2)部分系统可采用再同步控制,使失步的系统恢复同步。 3) 应在运转允许时间内尽快消除失步形状。 4) 系统中各失步控制系统应相互协调配合。 震荡解列安装的原理：利用丈量阻抗原理。46.2.6频率和电压异常紧急控制 1.电力系统中应装设限制频率降低的控制安装， 因缺点失去部分电源引起频率降低时，可采用低频减负荷安装限制频率降低。 安装根本性能： a快速动作的根本段，延时不超越0.2s，最高一级动作频率普通不超越49.2Hz。 b延时较长的后备段可按时段分假设干级

41、，最小动作时间为10-15s，级差不宜小于10s 2.为限制频率降低有条件可改动抽水蓄能机组工况和启动备用电源等，切除抽水蓄能机组的频率可为49.5Hz左右。 根据电力系统自动低频减负荷技术规定：1为了保证火电厂继续平安运转，应限制频率低于47.0Hz的时间不超越0.5s，以防止事故进一步恶化。2) 自动低频减负荷安装动作后，应使运转系统稳定频率恢复到不低于49.5Hz程度。3) 因负荷过切引起系统频率过调，其最大值不应超越51Hz。47. 电压异常紧急控制3.防止系统出现扰动后引起无功欠缺，电压过分下降，能够出现电压解体，应装设自动限制电压降低的紧急控制安装。 1)安装作用于增发无功，或减少

42、无功需求切除并联电抗器，切除负荷。 2)采用低电压减负荷控制措施非常重要。4.也要防止系统出现扰动后引起无功过剩，引起电压升高的措施，应设置自动防止电压升高的紧急控制。 330kV以上线路或长间隔的220kV线路,需求时装设工频过电压维护。 具有大量电缆线路的配电变电所，忽然失去负荷会导致母线电压升高，应设置自动防止电压升高的安装。48. 2.7缺点记录及缺点信息管理2.5.1缺点录波器 1.为了分析电力系统事故和平安稳定安装在事故过程中的动作情况，需求在主要发电厂、220kV及以上变电所和重要的110kV变电所装设缺点记录安装缺点录波器。缺点录波器录取模拟量和事件量及缺点测距的数据等。2.5

43、.2维护与缺点信息管理系统 1.为使调度端能全面、准确、实时地了解系统事故过程中继电维护安装的动作行为，需建立维护与缺点信息管理系统，目前各级网调均已建有主站，各主要厂站也都配有子站系统。2.主站端能直接接纳直调厂站的故录和继电维护运转信息。并能进展分类查询、分析、管理等功能。3.能进展波形、相序、相量、谐波的分析、判别缺点点等4.子站系统与调度端主站的通讯采用公用数据网传送。49. 2.8继电维护和平安自动安装的通道普通有以下几种通道：光纤通道、微波通道、电力载波通道、导引线电缆等。 都可作为继电维护和自动安装的通道。目前优先选用光纤通道。光纤通道有采用公用光纤芯和2Mb/s口的复用通道。

44、双重化原那么配置的维护和自动化安装：两套安装的通道应相互独立。 光纤通道能传送数字信号, 易实现光纤电流差动维护电力数据网。主要传送数字信息。如维护与缺点信息管理系统的传送、调度自动化信息传送等 50. 220kV变电所继电维护配置举例(双母线)1.220kV线路维护配置：每回线路配置双套全线速动维护如纵联电流差动、纵联间隔维护等，每套主维护带完好的后备维护。三段相间阻抗和三段零序阻抗及2段零序电流。主维护1采用公用光纤通道，主维护2采用复用光纤通道。 220kV线路主维护动作时间要求：近区缺点小于等于20ms,远区缺点小于等于30ms。两套主维护要求完全独立。 自动重合闸随主维护配置，具有综

45、合重合闸功能。2.母线维护：配置双套微机型母线维护。3.配置一套失灵维护安装。(或其中一套母线维护带失灵维护)。4. 配置缺点录波器屏。根据出线回路数定台数。5. 配置维护与缺点信息管理系统 子站。*如一个半接线：1每组母线配2套母差维护，2每个断路器配置一面断路器维护包括重合闸、失灵维护和短引线维护3配置远跳回路根据通道情况设就地缺点判别安装。51. 习题讲解1.继电维护设计应满足哪四性要求？ 可靠性：信任性和平安性、选择性、灵敏性、速动性。2.什么是主维护、什么是后备维护？ 1) 主维护：在电力系统中，能满足系统稳定和设备平安要求，能以最快速度有选择地切除缺点的维护安装 2)后备维护：主维

46、护动作失败或断路器拒动时起作用的维护，具有相对选择性。后备维护分远后备和近后备。3. 220KV线路主维护如何配置，对主维护动时间作的要求？ 220KV线路主维护应配置双套全线速动的主维护，主维护动作时间近区缺点小于等于20ms,远区缺点小于等于30ms。52. 习题讲解4.220-500kV的母线维护配置原那么 220kV及以上的母线应配置两套母线维护；一个半断路器接线，每组母线装设两套母线维护。有选择性、快速切除母线缺点5.220kV、500kV的接地后备维护能可靠地有选择地切除缺点，应保证接地电阻不大于多少?220kV不大于100欧姆；500kV不大于300欧姆330kV不大于150欧姆

47、 。6.330-500kV线路如何实现主维护双重化？ 1) 配置两套完好、独立的全线速动主维护。 2)两套主维护的交流电流 、交流电压、 直流电源均应相互独立; 3)每套维护均能快速切除各类缺点 4)为实行单相重合闸，两套主维护均应有选相功能。 5)每套维护分别动作于断路器的一组跳闸线圈 5)两套主维护应有相互独立的远方信号传输设备 6)全线速动主维护整组动作时间：近端20ms，远端30ms。 8.53. 习题讲解7.继电维护整定计算时有哪几个主要假设条件短路电流计算时几点主要假设：忽略主设备和线路阻抗参数的电阻部分。不计线路的电容电流和负荷电流的影响。不计缺点点的电阻和接地电阻。不计短路暂态

48、电流中的非周期分量。8.继电维护整定计算中可靠系数K1、前往系数Kf如何定义？1)电流维护的可靠系数Kk1；间隔维护的Kk1。过量动作的继电器的前往系数Kf 1；欠量继电器的前往系数Kf 1。9.断路器失灵维护动作时间的整定原那么。 1)一个半断路器失灵维护应瞬时先跳本断路 器一次，再经一时限动作于断开相邻断路器。 2)单、双母线的失灵维护，应短 时跳开相关的母联及分段，再经延时动作于与拒动断路器同一母线的一切有源 支路的断路器：变压器断路器的失灵维护还应动作于断开接有电源侧的一切断路器。54. 习题讲解10.110KV及以下双侧电源(包括220kV双侧电源),自动重合闸方式的选定原那么。1)

49、具有3回联络的线路或4回联络不严密的线路：可采用不检查同步的三相重合闸2)具有2回联络的线路或3回联络不严密的线路：可采用同步检定和无压检定的三相重合闸 A k1 B c k1 d55. 习题讲解 11.如设有公用备用变压器，电源自投方式为。 当自投启动条件满足时，自投安装立刻动作 12电力系统接受大扰动才干的三级稳定规范？1)第一级平安平安稳定规范是：在发生第类缺点扰动后能坚持系统稳定运转和电网的正常供电。第类缺点是指单一缺点。2)第二级平安平安稳定规范是：在发生第类缺点扰动后能坚持系统稳定运转但允许损失部分负荷。第类缺点是指严重缺点。3)第三级平安平安稳定规范是：在发生第类缺点扰动后，系统

50、不能坚持系统稳定运转时，必需防止系统解体并尽量减少负荷损失。第类缺点是指多重严重缺点。56. 三、 调度自动化3.1.电力系统调度： 1) 电网运转要求：合理的电网构造是电网平安稳定的物质根底保证，要保证电网的平安稳定运转，除继电维护，自动安装外还必需有现代化的调度自动化手段。 2) 电网的调度管理：1) 电网调度的根本义务：指挥、协调发、输、变、配和用户的运转操作、事故处置，坚持电网平安稳定的正常运转。2电网调度的原那么：一致调度、分级管理分层控制的原那么。3电网调度机构：我国分五级: 国调、网调、省调、地调、县调。4) 电网调度的根本手段：实现调度自动化，当前控制电网的技术手段主要是：继电

51、维护及自动安装、电网的平安稳定控制安装、调度自动化系统。57. 3.3.电网调度自动化系统的根本功能：电网调度自动化系统分1)能量管理系统EMS、配电管理系统DMS。两者皆以数据信息采集与监控SCADA为其根本功能，故表示为SCADA/EMS和SCADA/DMS。3.3.1 SCADA/EMS 功能：以发、输电网为主的调度指挥、协调控制的自动化系统。1) 数据信息采集与监控SCADA：是EMS的根本功能。2) 发电和经济调度控制AGC/EDC：是发电层的重要运用功能。3) 电网运转的高级运用功能软件PAS：是网络层的一系列高级运用功能软件。4)调度员培训仿真DTS仿真电网正常、缺点操作及事故处

52、置的演示培训，提高伐度程度。3.3.2SCADA/DMS的功能：以变、配、用为主的调度控综合自动化系统。1) 数据信息采集与监控SCADA：面向配电网大量的用户终端设备。2) 负荷控制管理LCM：提高对负荷控制谋划的才干，有效控制负荷。3) 配网运转的高级运用软件PAS：配电网络有负荷预测、平衡等问题，有无功/电压控制、网损等,配网不能全部实现远动化,比发电控制更复杂。4) 配网管理的图资地理信息系统AF/FM/GIS5) 配电网络的馈线自动化(FA)58.3.3.3数据信息采集与监控系统SCADA功能1) SCADA实时数据信息采集:模拟量、形状量、脉冲量、数字量、时间信息、其他信息。2)

53、数据信息的处置运算和存储：3) 数据计算、4)事件顺序记录(SOE) 。5)数据库管理。等等。59.3.3.4 自动发电控制和经济调度系统AGC/EDC的功能 AGC与EDC是现代电网频率和有功功率控制调整的有效手段，是对电网的发电及其经济调度的重要运用功能。1.电网调频与AGC/EDC:A) 频率调整3000MW以上电网频率偏向控制在500.1Hz 日累计时差5s、3000MW以下电网应控制在500.2Hz。 B) 频率调整方式 ：按三种负荷变动的特点分。一次调频：第一种负荷变动幅度小，周期短由发电机调整系统完成。由发电机本身调速系统直接调理，呼应速度快，但为有差调理，相应系统频差较大，故靠

54、一次调理，不能满足频率质量要求。二次调频：针对第二种负荷变动周期短，变动幅度较大改动调频发电机的同步器来实现平移调速器的调速静态特性。二次调频是实现AGC功能的关键。有比例调理、微分调理、积分调理、其中积分调理能做到无差调理。电网的经济调度控制三次调频：针对第三类负荷变动周期长，幅度大，有给定负荷曲线发电的发电机组来负担调理义务。三次调频的作用就是配合在完成AGC功能的同时实现经济调度EDC功能。 60.C)AGC/EDC的根本功能1AGC。自动发电控制，实现最正确负荷频率控制 。2EDC。在线经济调度控制功能是按调度方案，针对发电机组实现有功功率负荷按经济分配的控制。 3. AGC/EDC。为使调整有功功率，既满足电网频率的要求，又满足经济运转的要求。D) AGC控制系统的功能要求： 实施AGC/EDC功能，应以SCADA/EMS来完成各项控制功能 AGC/EDC的控制由调度经过向发电厂的RTU发送给定值进展自动调整。61. 3.3.5 电网平安高级运用软件PAS PAS功能主要有网络建模与网络拓补分析，形状估计、调度员在线潮流、负荷预测等。其中：网络模型:是将电力网的物理特性用数学模型来描画以便用计算机进展分